传统的亲和纯化-质谱（AP-MS）方法只能捕捉稳定、直接的蛋白质相互作用，对弱、瞬时或间接的相互作用则力不从心。邻近标记（Proximity Labeling）技术的出现改变了这一局面——它通过融合表达的酶对周围蛋白进行生物素化"打点"，再利用链霉亲和素富集鉴定。十余年间，这项技术从需要18-24小时标记的BioID，一步步走向可在活体器官中30分钟完成标记的STePTag。

一、起点：BioID开启邻近标记时代

2012年问世的BioID利用突变的BirA生物素连接酶（BirA*），将生物素活化为生物素AMP（bioAMP），对融合蛋白周围约10 nm半径内的蛋白质进行非特异性生物素化。它的意义在于第一次实现了"在活细胞中给邻近蛋白打上标记"，但标记速度慢（需18-24小时）、背景较高，难以捕捉快速动态过程。

二、提速：TurboID的速度革命

2018年开发的TurboID通过定向进化改造BirA，将标记速度提升约15倍——10-30分钟即可完成有效标记，使捕捉蛋白质相互作用的动态变化成为可能，标记半径约10 nm，接近蛋白质复合物的尺度。2026年的最新研究中，TurboID已被广泛应用于内皮细胞、神经元等多种细胞类型的蛋白质组学研究。

三、另一条路线：APEX2的超高时间分辨率

APEX2源于工程化的抗坏血酸过氧化物酶，机制与BirA家族完全不同：在H₂O₂存在下，APEX2将生物素-酚（BP）氧化为生物素-酚氧自由基，自由基寿命极短（<1 ms），标记半径约20 nm，与邻近蛋白的酪氨酸残基共价结合。添加H₂O₂后仅需1分钟即可完成标记，是目前时间分辨率最高的邻近标记技术；但需注意H₂O₂处理可能引起氧化应激，不适用于对氧化敏感的体系。

四、2026年新突破：STePTag实现活体器官标记

2026年6月，中国科学院化学研究所研究团队在《德国应用化学》（Angewandte Chemie）发表STePTag技术，邻近标记首次从细胞水平跃升至活体器官水平。其核心创新是"开关化"TurboID：

• 融合构建：将TurboID与大肠杆菌二氢叶酸还原酶（DHFR）融合；

• TMP调控开关：无甲氧苄啶（TMP）时DHFR不稳定被降解，加入TMP后DHFR稳定化并激活TurboID活性——标记与否，由小分子开关精确控制；

• LNP递送：脂质纳米颗粒将STePTag mRNA递送至小鼠肝脏，无需转基因动物；

• 30分钟完成：注射生物素底物后，30分钟内即完成肝脏分泌蛋白的原位生物素化标记。

借助该技术结合蛋白质组学分析，团队在生理条件下鉴定出93种肝脏来源分泌蛋白，并在急性肝损伤模型中捕获了40种动态变化的分泌蛋白，解析了醛脱氢酶分泌在药物性肝损伤中的保护作用机制。

五、配套工具持续丰富

除STePTag外，新一代邻近标记工具不断涌现：

其中LINCS技术（2025年9月发表于Neuron）结合荧光团偶联的单链链霉亲和素染色，产生了超亮信号，适用于光片成像和神经回路分析，并登上Cell子刊封面。

六、对试剂供应的新要求

邻近标记的普及，直接拉动了两类生物素试剂的需求：一是生物素-酚（BP）、生物素-酚肼等APEX底物的稳定供应；二是各类生物素化探针分子、荧光-生物素双功能分子的定制合成。实验体系越复杂，对标记试剂的纯度、水溶性和批次一致性的要求就越高。

纳孚生物紧跟邻近标记技术前沿，可提供TurboID/APEX2体系配套的生物素底物及各类生物素化、荧光双标记探针的定制合成服务，欢迎相关方向的课题组与我们联系洽谈。

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